极端暴雨对喀斯特弃耕地外来植物和本地植物菌根的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0375

中国农学通报 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (9): 107-116.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0375

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极端暴雨对喀斯特弃耕地外来植物和本地植物菌根的影响

展怡飞¹(), 赵咏琳¹, 綦远才¹, 陶建平¹^,²()

¹ 三峡库区生态环境教育部重点实验室/三峡库区植物生态与资源重庆市高校重点实验室/西南大学生命科学学院，重庆 400715
² 重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站，西南大学，重庆 400715

收稿日期:2025-05-21 修回日期:2025-10-11 出版日期:2026-05-15 发布日期:2026-05-15
通讯作者:
陶建平，男，1971年出生，四川南部人，教授，博士，博士生导师，研究方向：森林生态系统功能及稳定性，喀斯特脆弱生态系统退化机理，退化生态系统恢复重建，陆生植物物种多样性。通信地址：400715 重庆市北碚区天生路2号，西南大学生命科学学院，Tel：0086-23-68252246，E-mail：taojp@swu.edu.cn。
作者简介:
展怡飞，女，2003年出生，山东平度人，本科，研究方向：喀斯特脆弱生态系统。通信地址：400715 重庆市北碚区天生路2号，E-mail：2446911646@qq.com。
基金资助:
重庆市大学生创新创业训练计划资助项目“降雨格局变化对菌根驱动的外来植物和本地植物种间关系的影响”(S202410635391); 国家自然科学基金面上项目“降雨极端化对喀斯特弃耕地生态系统过程和功能的影响-基于长期降雨操纵的实验研究”(32471966)

Effects of Extreme Rainstorms on Mycorrhizae of Alien and Native Plants in Abandoned Karst Farmlands

ZHAN Yifei¹(), ZHAO Yonglin¹, QI Yuancai¹, TAO Jianping¹^,²()

¹ Key Laboratory of Eco-environment in Three Gorges Reservoir Region (Ministry of Education)/Chongqing Key Laboratory of Plant Ecology and Resources in Three Gorges Reservoir Region/ School of Life Sciences, Southwest University, Chongqing 400715
² Chongqing Jinfo Mountain Karst Ecosystem National Observation and Research Station, Southwest University, Chongqing 400715

Received:2025-05-21 Revised:2025-10-11 Published:2026-05-15 Online:2026-05-15

摘要/Abstract

摘要：

为探究喀斯特地区外来植物与本地植物菌根对暴雨频率变化的响应特征，明确二者菌根差异响应及生态意义，以喀斯特弃耕地6种本地植物和4种外来植物为研究对象，设置自然降雨(CK)、低频暴雨(T20)、中频暴雨(T40)、高频暴雨(T60)4种降雨处理，测定植物菌根侵染率（总侵染率、丛枝侵染率、泡囊侵染率、菌丝侵染率）、土壤菌丝密度和孢子密度。结果表明：（1）中高频暴雨处理(T40、T60)显著提高本地植物丛枝侵染率(P<0.05)，提高土壤孢子密度，降低外来植物丛枝侵染率，但外来植物孢子密度在高频率暴雨处理下有所增加；（2）中频暴雨处理（T40）使本地植物菌丝密度显著降低(P<0.05)，而外来植物菌丝密度无显著变化；（3）极端暴雨减少了菌根特征存在显著差异的物种数量，不同物种响应各异，其中本地植物蛇莓、香附子的丛枝和泡囊侵染率对暴雨频率变化响应最显著；（4）整体而言，本地植物菌根对降雨变化的敏感性高于外来植物，根内菌根结构（丛枝、泡囊）对暴雨频率变化的响应较根外结构（土壤菌丝、孢子）更敏感。本研究为预测全球气候变化背景下喀斯特地区外来植物入侵趋势及生态系统恢复提供了科学依据。

关键词: 极端暴雨, 外来植物, 本地植物, 菌根侵染率, 菌丝密度, 孢子密度, 丛枝菌根真菌, 喀斯特

Abstract:

This study aimed to explore the responses of mycorrhizae of alien plants and native plants to the changes of rainstorm frequency in karst areas. Dominant alien plants and native plants from karst abandoned land under four rainfall treatments (natural rainfall (CK), low-frequency rainstorm (T20), medium-frequency rainstorm (T40), and high-frequency rainstorm (T60)) were used to determine the mycorrhizal colonization rate of plants, soil hyphal density, and spore density. The results showed: (1) Medium-frequency and high-frequency rainstorm treatments significantly increased the arbuscular colonization rate of native plants (P<0.05) and improved soil spore density, but decreased the arbuscular colonization rate of alien plants. Among them, the spore density of alien plants only increased under high-frequency rainstorm treatment. (2) Medium-frequency rainstorm treatment significantly reduced the hyphal density of native plants (P<0.05), while the hyphal density of alien plants showed no significant change. (3) Extreme rainstorm treatments reduced the number of plant species with mycorrhizal differences, and different plant species showed variations in their responses to extreme rainstorms. The results indicated that rainstorm frequency affected the mycorrhizal colonization characteristics differently for different plant species; native plants exhibited a more sensitive response to rainfall changes.

Key words: extreme rainstorm, alien plant, native plant, mycorrhizal colonization rate, hyphal density, spore density, arbuscular mycorrhizal fungi, Karst

中图分类号:

S181

展怡飞, 赵咏琳, 綦远才, 陶建平. 极端暴雨对喀斯特弃耕地外来植物和本地植物菌根的影响[J]. 中国农学通报, 2026, 42(9): 107-116.

ZHAN Yifei, ZHAO Yonglin, QI Yuancai, TAO Jianping. Effects of Extreme Rainstorms on Mycorrhizae of Alien and Native Plants in Abandoned Karst Farmlands[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(9): 107-116.

图/表 10

参考文献 52

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分组	序号	物种名	科名	生活型
本地植物	1	狗尾草(Setaria viridis)	禾本科	一年生草本
	2	柔枝莠竹(Microstegium vimineum)	禾本科	一年生草本
	3	茅莓(Rubus parvifolius)	蔷薇科	灌木
	4	蛇莓(Duchesnea indica)	蔷薇科	多年生草本
	5	杠板归(Persicaria perfoliata)	蓼科	一年生草本
	6	香附子(Cyperus rotundus)	莎草科	多年生草本
外来植物	7	小蓬草(Erigeron canadensis)	菊科	一年生草本
	8	喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)	苋科	一年生草本
	9	野胡萝卜(Daucus carota)	伞形科	一年生草本
	10	红花酢浆草(Oxalis corymbosa)	酢浆草科	多年生草本

分组	序号	物种名	科名	生活型
本地植物	1	狗尾草(Setaria viridis)	禾本科	一年生草本
	2	柔枝莠竹(Microstegium vimineum)	禾本科	一年生草本
	3	茅莓(Rubus parvifolius)	蔷薇科	灌木
	4	蛇莓(Duchesnea indica)	蔷薇科	多年生草本
	5	杠板归(Persicaria perfoliata)	蓼科	一年生草本
	6	香附子(Cyperus rotundus)	莎草科	多年生草本
外来植物	7	小蓬草(Erigeron canadensis)	菊科	一年生草本
	8	喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)	苋科	一年生草本
	9	野胡萝卜(Daucus carota)	伞形科	一年生草本
	10	红花酢浆草(Oxalis corymbosa)	酢浆草科	多年生草本

项目	DF	总侵染率		丛枝侵染率		泡囊侵染率		菌丝侵染率
项目	DF	F值	P值	F值	P值	F值	P值	F值	P值
物种	9	15.500	**	6.998	**	6.355	**	5.163	**
降雨处理	3	0.565	0.640	4.424	**	3.199	*	0.887	0.452
降雨处理×物种	27	2.539	**	1.236	0.232	1.742	*	1.236	0.232

项目	DF	总侵染率		丛枝侵染率		泡囊侵染率		菌丝侵染率
项目	DF	F值	P值	F值	P值	F值	P值	F值	P值
物种	9	15.500	**	6.998	**	6.355	**	5.163	**
降雨处理	3	0.565	0.640	4.424	**	3.199	*	0.887	0.452
降雨处理×物种	27	2.539	**	1.236	0.232	1.742	*	1.236	0.232

物种	CK	差异性	T20	差异性	T40	差异性	T60	差异性
狗尾草	0.02±0.02	Aa	0.04±0.03	Aa	0.02±0.04	Aa	0.07±0.03	Aa
柔枝莠竹	0.06±0.06	Aa	0.01±0.03	Aa	0.07±0.04	Aa	0.09±0.05	Aa
茅莓	0.02±0.02	Aa	0.02±0.02	Aa	0.01±0.01	Aa	0.04±0.03	Aa
蛇莓	0.01±0.02	Ba	0.01±0.01	Ba	0.23±0.10	Aa	0.10±0.03	ABa
杠板归	0.02±0.03	Aa	0.01±0.01	Aa	0.02±0.04	Aa	0.00±0.01	Aa
香附子	0.00±0.00	Aa	0.00±0.00	Aa	0.04±0.04	Aa	0.05±0.06	Aa
小蓬草	0.20±0.13	Aa	0.21±0.11	Aa	0.17±0.20	Aa	0.15±0.10	Aa
喜旱莲子草	0.00±0.00	Aa	0.02±0.02	Aa	0.01±0.01	Aa	0.01±0.01	Aa
野胡萝卜	0.00±0.00	Aa	0.01±0.01	Aa	0.01±0.02	Aa	0.04±0.06	Aa
红花酢浆草	0.00±0.01	Aa	0.01±0.01	Aa	0.02±0.03	Aa	0.01±0.01	Aa

极端暴雨对喀斯特弃耕地外来植物和本地植物菌根的影响

Effects of Extreme Rainstorms on Mycorrhizae of Alien and Native Plants in Abandoned Karst Farmlands

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物种	CK	差异性	T20	差异性	T40	差异性	T60	差异性
狗尾草	0.06±0.05	Ab	0.16±0.07	Aab	0.11±0.07	Aa	0.10±0.02	Aa
柔枝莠竹	0.12±0.09	Aab	0.13±0.09	Aab	0.11±0.06	Aa	0.13±0.04	Aa
茅莓	0.29±0.04	Aa	0.19±0.07	Aab	0.15±0.06	Aa	0.26±0.06	Aa
蛇莓	0.24±0.18	Aab	0.29±0.09	Aab	0.19±0.16	Aa	0.13±0.05	Aa
杠板归	0.04±0.02	Ab	0.27±0.11	Aab	0.20±0.02	Aa	0.20±0.26	Aa
香附子	0.19±0.07	ABab	0.20±0.07	ABab	0.05±0.05	Ba	0.26±0.07	Aa
小蓬草	0.06±0.02	Ab	0.17±0.10	Aab	0.16±0.14	Aa	0.14±0.06	Aa
喜旱莲子草	0.32±0.07	Aa	0.33±0.07	Aa	0.24±0.12	Aa	0.21±0.10	Aa
野胡萝卜	0.11±0.09	Aab	0.15±0.11	Aab	0.00±0.01	Aa	0.06±0.05	Aa
红花酢浆草	0.11±0.04	Aab	0.07±0.03	Ab	0.14±0.05	Aa	0.12±0.07	Aa

物种	CK	差异性	T20	差异性	T40	差异性	T60	差异性
狗尾草	0.60±0.20	Aab	0.56±0.08	Aa	0.51±0.04	Ab	0.51±0.15	Aa
柔枝莠竹	0.49±0.11	Aab	0.41±0.02	Aa	0.55±0.05	Aab	0.45±0.08	Aa
茅莓	0.42±0.15	Aab	0.63±0.22	Aa	0.51±0.08	Aab	0.51±0.05	Aa
蛇莓	0.48±0.11	Aa	0.33±0.06	Aa	0.47±0.02	Aab	0.49±0.07	Aa
杠板归	0.47±0.09	Aab	0.52±0.07	Aa	0.38±0.13	Aab	0.61±0.06	Aa
香附子	0.41±0.14	Aab	0.35±0.12	Aa	0.55±0.14	Aab	0.48±0.18	Aa
小蓬草	0.59±0.16	Aa	0.51±0.05	Aa	0.47±0.07	Aab	0.54±0.03	Aa
喜旱莲子草	0.60±0.07	Aa	0.45±0.08	Aa	0.62±0.08	Aa	0.53±0.04	Aa
野胡萝卜	0.15±0.09	Ab	0.36±0.15	Aa	0.08±0.06	Ac	0.30±0.13	Aa
红花酢浆草	0.46±0.07	Aab	0.37±0.28	Aa	0.50±0.09	Aab	0.45±0.08	Aa

物种	CK	差异性	T20	差异性	T40	差异性	T60	差异性
狗尾草	0.54±0.06	Acd	0.72±0.06	Aa	0.52±0.20	Ab	0.78±0.02	Aa
柔枝莠竹	0.67±0.12	Aabcd	0.56±0.10	Aa	0.73±0.06	Aab	0.68±0.11	Aab
茅莓	0.79±0.09	Aabc	0.54±0.09	Ba	0.63±0.07	ABab	0.79±0.06	Aa
蛇莓	0.85±0.04	Aab	0.86±0.11	Aa	0.92±0.03	Aa	0.73±0.17	Aab
杠板归	0.46±0.10	Ade	0.63±0.21	Aa	0.78±0.11	Aab	0.68±0.09	Aab
香附子	0.61±0.12	Abcd	0.83±0.17	Aa	0.61±0.11	Aab	0.81±0.12	Aa
小蓬草	0.85±0.03	Aab	0.89±0.04	Aa	0.79±0.12	Aab	0.83±0.09	Aa
喜旱莲子草	0.93±0.08	Aa	0.80±0.13	Aa	0.87±0.07	Aa	0.75±0.08	Aa
野胡萝卜	0.26±0.10	Ae	0.52±0.27	Aa	0.10±0.06	Ac	0.39±0.21	Ab
红花酢浆草	0.57±0.09	Acd	0.45±0.25	Aa	0.66±0.16	Aab	0.57±0.12	Aab

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